农药学学报  2014, Vol.16 Issue (2): 115-118   PDF    
比例推算法在国际食品法典农药最大残留限量评估中的应用
徐军1, 简秋2, 董丰收1, 刘新刚1, 段丽芳2, 郑永权1    
1. 中国农业科学院 植物保护研究所, 北京 100193;
2. 农业部 农药检定所, 北京 100125
摘要:比例推算是指农药使用剂量与收获后农产品中的农药残留量之间具有一定的比例关系。假定该施药剂量与残留量的比例推算关系独立于作物类型、农药种类和施药方式,则超过临界良好农业规范(cGAP)标签范围±25%的施药剂量所导致的农药残留量将可以按比例进行归一化调整,从而增加了可用于评估农药最大残留限量(MRL)的残留数据。对国际食品法典农药残留委员会(CCPR)将比例推算应用于评估农药MRL的历史背景、制定过程以及最终提交给国际食品法典委员会(CAC)审议的比例推算应用指导原则的具体内容进行了综述,总结了采用比例推算法评估MRL的10项指导原则。使用比例推算法有利于增加评估农药MRL时的残留数据,推进农药MRL标准的制定进程。
关键词国际食品法典     农药最大残留限量     比例推算     农药残留    
Development on the use of proportionality concept to estimate Codex maximum residue limits for pesticides
XU Jun1, JIAN Qiu2, DONG Fengshou1, LIU Xingang1, DUAN Lifang2, ZHENG Yongquan1    
1. Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China;
2. Institute for the Control of Agrochemicals, Ministry of Agriculture, Beijing 100125, China
Abstract: A proportional relationship between pesticide application rate and residue on harvested commodity would imply that residues from field trials with higher or lower application rates could be proportionately adjusted by a corresponding factor. If such a relation can be demonstrated to be independent of crop, pesticide and type of application, then residue data from field trails conducted over a range of application rates could be normalized to label rate values. The background, process and principle on the use of proportionality approach to estimate maximum residue limits(MRLs) for pesticides by Codex Committee on Pesticide Residues (CCPR) were presented. Scaling is only acceptable if the application rate is the only deviation from critical GAP(cGAP). Such a principle would increase the size of the residue database supporting the pesticide MRL.
Key words: Codex     maximum residue limits     proportionality     pesticide residue    

国际食品法典委员会(CAC)是负责联合国粮食及农业组织(FAO)及世界卫生组织(WHO)联合食品标准项目的政府间机构,其工作宗旨是制定国际食品法典标准,保护消费者健康和确保食品贸易公平。现有的食品法典标准均主要是先由各分委员会审议、制定,之后再经CAC大会审议通过。食品及农产品中农药最大残留限量(MRL)标准由其下属分委员会——国际食品法典农药残留委员会(CCPR)负责制定。在农药MRL标准的制定过程中,CAC、CCPR及农药残留联席会议(JMPR)保持着密切的关系。其中,JMPR是风险评估机构,CAC和CCPR是风险管理机构,JMPR根据CAC和CCPR的建议开展工作,但独立于CAC和CCPR。JMPR是独立的科学机构,其负责评估并起草农药MRL标准草案,然后提交给CCPR审议,审议后的标准草案再提交给CAC大会(the session of the Codex Alimentarius Commission)审议,通过后即可成为一项新的食品法典标准。

JMPR在选择可用于评估农药MRL的田间残留试验数据时,要求试验所依据的良好农业规范(GAP)的农药使用剂量、使用次数、采收安全间隔期(PHI)三者之一的变化必须在±25%范围内,其残留试验数据才是可接受的。比例推算(proportionality)是指农药使用剂量与收获后农产品中的农药残留量之间具有一定的比例关系,因此较高或较低使用剂量下的农药残留量可通过一定的比例因子进行归一化调整。假定这种施药剂量与残留量的比例推算关系独立于作物类型、农药种类及施药方式,则超过±25%范围的施药剂量所导致的残留量即可通过比例推算调整到GAP标签范围内,从而增加了可用于评估农药MRL的残留数据[1]。本文拟对CCPR将比例推算应用于评估农药MRL标准的相关信息进行综述,以期为我国在制定农药MRL时合理选择残留试验数据提供依据及参考。

1 比例推算应用于评估农药MRL的历史背景

在2010年的第42届CCPR会议上,部分代表团就JMPR不依据农药使用剂量大于临界GAP(cGAP)条件的残留试验数据推荐一些商品的MRL表示了忧虑。JMPR推荐MRL标准的原则是使用±25%cGAP条件下的田间残留试验数据,未就有关超过±25%cGAP条件的那部分数据进行说明。成员国代表团建议在不存在膳食摄入风险的前提下,可考虑使用±25%cGAP范围以外的残留试验数据来评估MRL。CCPR委员会(以下简称委员会)同意由澳大利亚来负责起草关于将残留试验数据比例推算方法应用于评估农药MRL标准的讨论稿,供下一届委员会审议[2]。随后,JMPR于 2010年 给出了比例推算的概念,并记录在当年JMPR报告的一般性事项中。在2010年的JMPR报告中,专家分析了JMPR连续10年(2000—2009年)的报告中共 1 146 套残留试验数据(在这些试验数据中,施药剂量或施药浓度是惟一的变量)。相关人员主要研究了在杀虫剂和杀菌剂中使用比例推算的情况,认为对除草剂和植物生长调节剂也许不能使用比例推算[3];同时,JMPR认为在农药使用可能影响作物生长的情况下也不可以采用比例推算;此外,比例推算也不适用于来自不可预知的残留转移,如机械收割或去皮、分裂等引起的残留,并且需特别考虑膳食摄入中可食部分残留的变化。JMPR认为,只有当GAP条件下的残留试验数据不充分或存在额外的、有助于评估的残留试验数据时,才应考虑使用比例推算来评估MRL[3]。此外,MacLachlan等于 2011年详细阐述了田间残留试验中施药剂量与残留量之间的关系[1]

2 比例推算应用于评估农药MRL指导原则的制定过程

2011年在第43届CCPR会上,澳大利亚代表团提交了一份关于“比例推算应用于评估农药MRL的讨论稿”,并建议委员会采纳该方法,认为比例推算法给JMPR合理使用田间残留试验数据提供了更大的灵活性[4]。委员会在认真讨论了澳大利亚提交的文件后认为,比例推算只适用于小作物,且在使用时要考虑所有的数据,即在±25%GAP范围内外的残留数据均应调整为GAP水平的数据,以防止引起歧义[5]。委员会同意JMPR在评估MRL时可分别使用和不使用比例推算法,并将2种做法的结果进行比较,记录在2011年的JMPR报告中,供下届委员会讨论。2011年,JMPR使用比例推算法分别评估了麦草畏(dicamba)在大豆上、醚菊酯(etofenprox)和粉唑醇(flutriafol)在葡萄上、噻螨酮(hexythiazox)在草莓上以及 除虫脲(diflubenzuron)在杏仁壳上的残留中值(STMR,supervised trials median residue)、最高残留值(HR,highest residue)和MRL[6]

2012年在第44届CCPR会上,各代表团交换了关于采用比例推算的建议,部分代表团表示,在比例推算指导原则未确定之前不支持用其评估MRL,而另一些代表团则支持使用比例推算评估MRL,认为该方法的使用可促进MRL的制定,尤其是小作物MRL的制定。经过讨论,委员会认为应首先制定比例推算法使用指导原则,并同意成立比例推算电子工作组,制定使用比例推算评估农药MRL的具体指导原则,由澳大利亚担任该电子工作组的主席国,德国为副主席国,共包括33个成员国。委员会建议JMPR在2012年继续提供使用比例推算法评估农药MRL的实例,对于相同的农药-商品组合,利用符合GAP的数据集进行评估时不必使用比例推算,而在利用不符合GAP的数据集进行评估时可使用比例推算[7]

比例推算电子工作组指出,MacLachlan等[1]的文章和2010年JMPR报告的一般事项[3]是制定比例推算应用于农药MRL评估指导原则的基础,利用受支持的数据或信息作为实例来确定什么情况下可以使用比例推算,此外还需考虑MacLachlan等未考虑到的平行残留试验问题。中国和日本均向该电子工作组提供了相关残留试验数据,国际植物保护协会也提供了900个以上的田间残留试验数据。由于行业成员提供的原始数据集是不能够在所有工作组成员间共享的,因此其统计分析工作大部分由该行业成员和美国EPA的专家在荷兰专家的帮助下独立进行,中国和日本提供的数据也都包含在这一体系中[8]

MacLachlan等共分析了1 146套农作物平行残留试验数据,这些试验中施药剂量或施药浓度是惟一的变量。数据分析了52种不同活性成分(涉及除草剂、杀虫剂和杀菌剂),施药剂量比率从1.3到10,施药模式包括叶面和土壤喷雾以及种子处理。其数据分析基于对lnc1作为自变量、lnc2为变量的函数的斜率和截距,其中c2是较高施药剂量下的残留浓度,c1是较低施药剂量下的残留浓度。此外,该分析也对(c2/c1)与(R2/R1)的比例进行了评估,其中R是各自的施药剂量。在成比例的情况下,该比例应该是1.0[1]

比例推算电子工作组采用与MacLachlan等相同的方法并结合他们文章中的数据,以及92种农作物、80种活性成分的900多个残留试验的新数据,计算了不同情况下(c2/c1)与(R2/R1)比值的平均值和中值。在分析复合数据集时,采用了MacLachlan等的方法及其他如混合线性影响等多种统计方法[8]。该工作组采用比例推算法,对除草剂、植物生长调节剂(5种活性成分,64个试验,主要针对谷物、棉花、柑橘类水果和菠萝)、干燥剂(1种活性成分,针对棉花、豆类、马铃薯和稻米的105个试验)以及土壤处理、种子处理和采后处理[1]等的残留量进行了充分的评估。结果表明,随着施药剂量的增加,所产生的残留量也随之增加。其中,水稻叶面处理时施药剂量和残留量之间呈准确的线性关系,而其他农作物采用叶面处理时,施药剂量和残留量之间也具有很重要的相关性,但不一定成比例,即(c2/c1)与(R2/R1)比值的中值在0.97和1.08之间。同样,土壤处理也具有一个近似的比例关系(中值为0.9),即如果使用比例推算,则残留量从2倍到1倍转换的时候会被低估10%左右。对于种子处理,(c2/c1)与(R2/R1)比值的中值为0.83,和土壤处理的范围接近。由于采后处理(包括浸渍法和直接处理)的数据量太少(n=147),因此还难以判断在该种情况下是否可以使用比例推算(比例中值为0.8)。综上所述,如果比例中值为0.8,同时接受±25%的残留数据误差,且残留试验中施药剂量在0.33~4.2的GAP比例之间,则可以使用比例推算。这是因为日常分析中所使用的大部分残留试验数据都是在0.5~5.0的GAP比例下产生的,对于超过该范围的情况,目前尚无充分的数据证明该概念是否合理[8]

基于相关数据分析结果,比例推算电子工作组向第45届CCPR委员会提交了比例推算使用指导原则拟定稿。在2013年的第45届CCPR会上,委员会组织讨论了电子工作组提交的比例推算使用指导原则,并对其中的相关内容进行了修改,同意将比例推算指导原则作为第45届CCPR大会报告的附件提交给第36届CAC大会审议,并建议JMPR采纳这些原则。该项工作取得了JMPR的认可,JMPR表示在以后修订FAO手册时,拟将此比例推算使用指导原则列入其中。CCPR委员会同意将采用比例推算评估得到的噻螨酮在草莓上、醚菌酯和粉唑醇在葡萄上、乙基多杀菌素在花椰菜上的MRL推到第8步,即将CCPR审议的标准草案和评议提交给第36届CAC大会审议[9]

3 比例推算应用于评估农药MRL的指导原则

2013年经第45届CCPR大会通过并提交给第36届CAC大会审议的、关于比例推算用于评估农药MRL的指导原则具体内容[9]如下:1)比例推算适用于土壤、种子和叶面处理的杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调剂,但不包括脱叶剂。2)从 0.3倍 到4倍GAP条件下的残留试验数据可使用比例推算,但须当数据集中存在可检出的残留时才有效,如果都是未检出的残留,则不能使用该方法。3) 采用比例推算法计算的误差范围和根据±25%规则计算的误差范围应一致。4)只有当施药剂量是cGAP中的惟一变量时才能使用比例推算,对于额外不确定度的引入,例如使用全球残留数据(global residue data)时,则需要分析具体个案。5)比例推算不适用于采后处理和水培使用农药的情况,因为尚无充分的数据可供分析。6)比例推算可同时适用于大作物和小作物,但不能外推到整个作物组或亚组。7)对于加工产品,如果加工因子在某一施药剂量范围内是恒定的,那么加工因子也可用作为比例推算的数据集。8)对于暴露评估则没有上述限制。假定每个试验中均能获得比例推算的必要信息,则该方法即可适用于计算果皮和果肉中的残留分布,也可将饲料的比例推算数据集用于家畜膳食负担值的计算。9)该方法只有在GAP条件下的残留试验数据不充分且存在额外的、有助于评估MRL的残留数据时才可考虑使用。10)虽然该方法可用于100%比例缩放的大数据集或需要至少含有50%的GAP数据,但前提需是建立在个案分析的基础上,并与比例因子相关,且这些GAP试验数据还必须经确证是对重要膳食摄入和评估结果有用的数据[9]。在2013年7月召开的第36届CAC大会上,最终审议并通过了上述使用比例推算评估农药MRL标准的指导原则[10]。该指导原则的通过有利于增加评估农药MRL标准时可用的残留数据,推进农药MRL标准的制定进程。

参考文献
[1] MACLACHLAN D J, HAMILTON D. A review of the effect of different application rates on pesticide residue levels in supervised residue trials[J]. Pest Manag Sci, 2011, 67: 609-615.
[2] FAO/WHO. Report of the 42nd session of Codex Committee on Pesticide Residues (Alinorm 10/33/24) [R]. The 42nd Session of Codex Committee on Pesticide Residues, China: Xi’an, 2010: 8.
[3] FAO/WHO. Report of joint FAO/WHO meeting on pesticide residues in 2010[R]. The Joint Meeting of the FAO Panel of Experts on Pesticide Residues in Food and the Environment and the WHO Core Assessment Group on Pesticide Residues, Italy: Rome, 2010: 14-17.
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[5] FAO/WHO. Report of the 43rd session of the Codex Committee on Pesticide Residues (REP11/PR) [R]. The 43rd Session of Codex Committee on Pesticide Residues, China: Beijing, 2011: 8-9.
[6] FAO/WHO. Report of joint FAO/WHO meeting on pesticide residues in 2011[R]. The Joint Meeting of the FAO Panel of Experts on Pesticide Residues in Food and the Environment and the WHO Core Assessment Group on Pesticide Residues, Switzerland: Geneva, 2011: 5-6.
[7] FAO/WHO. Report of the 44th session of the Codex Committee on Pesticide Residues (REP12/PR) [R]. The 44th Session of Codex Committee on Pesticide Residues, China: Shanghai, 2012: 7-8.
[8] FAO/WHO. Discussion paper on principles and guidance for the use of the concept of proportionality to estimate maximum residue limits for pesticides prepared by Australia and Germany (CX/PR 13/45/6)[R]. The 45th Session of Codex Committee on Pesticide Residues, China: Beijing, 2013.
[9] FAO/WHO. Report of the 45th session of the Codex Committee on Pesticide Residues (REP13/PR)[R]. The 45th Session of Codex Committee on Pesticide Residues, China: Beijing, 2013: 7-8.
[10] FAO/WHO. Report of the 36th session of the joint FAO/WHO food standards programme Codex Alimentarius Commission (REP13/CAC)[R]. The 36th Session of the Joint FAO/WHO Food Standards Programme Codex Alimentarius Commission, Italy: Rome, 2013: 11.
比例推算法在国际食品法典农药最大残留限量评估中的应用
徐军, 简秋, 董丰收, 刘新刚, 段丽芳, 郑永权